Sulthon Taqdir Alfirdaus, S.Pd Homeostasis Sulthon Taqdir Alfirdaus, S.Pd

Homeostasis Keadaan homeostasis atau steady state Walter B. Cannon homoios (sama), stasis, (menetap)  “tetap sama” “keadaan yang bisa berubah, secara relatif konstan” Walter B. Cannon bukan sesuatu yang tidak pernah berubah, tidak selalu sama sepanjang waktu. Sel: untuk survive dalam kondisi sehat seluruh aspek lingkungan harus relatif konstan: komposisi kimia, tekanan osmosis, [H+], suhu, dsb. perubahan kecil  fungsi sel tidak optimal perubahan besar  sel dan tubuh mati

Lingkungan kehidupan sel Tidak sama dengan lingkungan kehidupan tubuh. tubuh di dalam atmosfir; udara luar = lingkungan luar sel di dalam cairan interstitium = lingkungan dalam Cairan ekstrasel (di luar sel) berada di intersel/interstisium, mengisi ruangan di antara sel plasma, mengalir di pembuluh darah. Claude Bernard, Perancis: “milieu interne” cairan ekstrasel lingkungan kehidupan sel komposisi fisika/kimia harus dipertahankan konstan Walter B. Cannon, Amerika menamakan kekonstanan relatif ‘lingkungan dalam’ sebagai homeostasis.

Mempertahankan homeostasis Merupakan tema utama Fisiologi. melibatkan proses-proses mekanisme homeostasis pelaksanaan fungsi semua organ dan sistem tubuh Illustrasi mengenai proses homeostasis kolam renang, tinggi permukaan 150-155 cm sebagai bentuk homeostasis air kalau terjadi sumbatan pada pipa masuk volume air berkurang, ketinggian akan < 150 cm. mekanisme homeostatis bekerja sensor otomatis mengaktifkan alat lain mengurangi aliran pada pipa keluar, ketinggian air kembali ke tingkat homeostasis

Dasar mekanisme homeostasis Perubahan lingkungan internal merangsang sensor mengaktifkan respons pengembalian homeostasis. membalikkan perubahan ke homeostasis. Respons pembentuk mekanisme homeostasis disebut sebagai respons adaptif (penyesuaian). penyesuaian tubuh dengan perubahan lingkungan perubahan tubuh akibat perubahan lingkungan dan perubahan lingkungan akibat perubahan tubuh. Adaptasi: penggabungan organisme - lingkungan kalau berhasil: survival yang sehat kalau gagal: penyakit atau kematian.

Generalisasi fungsi tubuh Kategori umum fungsi tubuh fungsi survival (daya bertahan hidup), fungsi homeostasis lingkungan dalam, aktifitas terus menerus, memiliki fungsi-fungsi organ, berubah sesuai dengan perjalanan waktu. Survival (daya bertahan hidup) urusan tubuh yang paling utama, mencakup survival tubuh dan survival makhluk tergantung pada kemampuan tubuh menjaga atau mengembalikan homeostatis lingkungan internal.

Fungsi-fungsi tubuh pada dasarnya adalah fungsi sel-selnya. Homeostasis tergantung kemampuan melaksanakan berbagai aktifitas terus-menerus Fungsi utama berespons terhadap perubahan lingkungan, pertukaran zat antara lingkungan dan sel metabolisme makanan, dan integrasi aktifitas yang sangat beragam. Fungsi-fungsi tubuh pada dasarnya adalah fungsi sel-selnya.

Kemampuan melaksanakan fungsi Berubah perlahan kurang mampu: di 2 ujung kehidupan, bayi/tua. kanak-kanak: fungsi lebih efisien/efektif. remaja: tingkat efisiensi/keefektifan maksimum. menjelang tua: kurang efisien/efektif. Perubahan fungsi di awal kehidupan  proses perkembangan, dan pada usia senja  disebut proses penuaan. perkembangan  kapasitas makin baik, proses penuaan  mengurangi kapasitas

Lingkungan dalam Cairan antar sel: tempat sel hidup lingkungan dalam: millieu interieur adalah lingkungan ‘luar’ untuk sel disebut cairan interstitium (CI) Jarak terjauh sel dan kapiler 50  plasma, makanan, dan O2 masuk ke CI CI, sisa metabolisme dan CO2 ke kapiler CI dan protein masuk ke pembuluh limfe

Cairan : 60% tubuh dewasa Ekstrasel 33%, intrasel 67% Cairan ekstrasel: di luar sel Cairan darah: selalu bergerak cepat curah jantung: 70 ml/denyut x 72 denyut/menit volume darah: sekitar 5000 ml Cairan interstitium: di antara sel-sel, ‘millieu interieur’ sumber kehidupan sel Lain: cairan sendi, otak, pleura, dsb.

Cairan ekstrasel dan intrasel Cairan ekstrasel, terutama berisi ion-ion: Na, Cl, HCO3 O2, glukosa, asam lemak, asam amino CO2 dan produk sisa Cairan intrasel, terutama berisi ion-ion: K, Mg, PO4 Transport intraselekstrasel: diffusi, transport aktif ion: mekanisme khusus

Cairan interstitium Cairan interstitium: tempat hidup sel O2 dan makanan: CI sel CO2 dan sisa metabolisme: sel CI pertukaran CI sel: tergantung kadar Kadar zat di dalam CI harus tetap! homoios + histemi: standing still makanan tak boleh kurang sisa makanan tak boleh berlebih

Pemeliharaan homeostasis Kemampuan sistem untuk mengatur lingkungan dalam mempertahankan kondisi konstan, stabil Fungsi bersama semua organ paru-paru jantung, pembuluh, darah ginjal: [ion] konstan, pembuangan pencernaan: makanan hormon, syaraf

Sistem-sistem yang terlibat Transportasi Perolehan sumber nutrien Pembuangan sisa metabolisme Kontrol oleh syaraf dan hormon Reproduksi

Transportasi Pergerakan darah di pembuluh darah lewat di organ-organ rest: 1x, sangat aktif: 6x per menit Pergerakan cairan dari kapiler ke sel kapiler permiabel untuk zat terlarut plasma  interstitium: pertukaran interstitium  sel jarak kapiler–sel: <50 μm

Sumber nutrien Respirasi: Pencernaan: penyerapan makanan tebal alveoli-kapiler 0,4-2,0 μm O2 berdiffusi dengan mudah Pencernaan: penyerapan makanan Hati: metabolisme Muskuloskeleton: mencari makanan

Pembuangan sisa metabolik Paru-paru CO2, hasil akhir terbesar metabolisme Ginjal sisa metabolisme sel: asam urat, urea kelebihan air dan ion Kulit air, mineral

Pengaturan fungsi Syaraf: Hormon: mengatur metabolisme Sensoris: panca indera Pusat: otak dan medulla spinalis Motorik: pelaksana keinginan Otonom: kontrol bawah sadar Hormon: mengatur metabolisme tiroid, insulin, paratiroid kortisol, aldosteron

Reproduksi Penerusan kehidupan Pengganti generasi yang menjadi tua Dorongan kuat pada usia reproduksi

Sistem-sistem kontrol tubuh Genetik Kontrol fungsi setiap organ Kontrol hubungan antar organ Contoh: respirasi: kontrol [CO2] ekstrasel hati/pankreas: [glukosa] ekstrasel ginjal: [H], [Na], [K], [PO4], ekstrasel

Pengaturan [O2] & [CO2] Fungsi penyangga O2 hemoglobin Paru-paru: Hb mengikat O2 Interstitium: O2 lepas kalau [O2] rendah Penentu: sifat kimia hemoglobin CO2 adalah sisa utama oxidasi sel CO2 merangsang pusat pernafasan nafas cepat dan dalam  CO2 dibuang menumpuk: reaksi oksidatif terhenti

Pengaturan tek. darah arteri Baroreseptor: a. karotid dan arkus aorta TD naik  baroreseptor dirangsang  pusat vasomotor ditekan  simpatis ↓ pembuluh arteriol melebar kekuatan pompa jantung berkurang tekanan darah turun

Pentingnya sistem kontrol Suhu: naik 7°C  kematian sel pH: <6,9; >8.0  kematian [K+]: ↓ lumpuh;  depresi jantung [Ca++]: ↓  tetani [Glukosa] ↓: mental kacau, pingsan

Kontrol ‘negative feedback’ Negatif dibandingkan stimulus awal ekstrasel: CO2↑  ventilasi ↑  CO2↓ tekanan darah ↑  reaksi-reaksi  TD ↓ Mengembalikan kelebihan atau kekurangan ke angka normal

Positive feedback: Ruptur pembuluh darah: Melahirkan bekuan darah  trombosit:   lobang tertutup Melahirkan kontraksi uterus  serviks teregang   anak lahir jarang digunakan tubuh berlebihan: efek berbahaya!!